Қуат жинақтағыш: жиналмалы USB қайта зарядталатын батарея жүйесі: 5 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Біздің Hackaday жобасының бетіне кіру үшін төменге басыңыз

hackaday.io/project/164829-power-stacker-s…

Power Stacker-портативті, модульдік, USB арқылы қайта зарядталатын литий-ионды батареялар жиынтығы. Оларды қуатты жобалар үшін біріктіріңіз немесе осы модульдік жүйемен кіші жобалар үшін бөліңіз. Gerber, BOM және. STL файлдары төменде қол жетімді.

Power Stacker басқа USB зарядталатын батареялары істемеген нәрсені жасайды және бұл батареяның сыйымдылығын жоғарылату үшін біріктіру немесе кішігірім жобалар үшін көптеген шағын батареяларға қосылу мүмкіндігі. Сіз көптеген Power Stacker батареяларын көптеген қосымшаларда көптеген жылдар бойы қолдана аласыз!

Power Stacker-дің тағы бір ерекшелігі-әрбір аккумулятор өзінің жеке зарядтау контроллерін алады, бұл ұяшықтардың шынайы теңгеріміне кепілдік береді және әр батареяның зарядтау және/немесе разрядтау кезінде де нақты уақытта кернеуге сәйкес зарядталуын қамтамасыз етеді.

Solderdoodle Pro деп аталатын табысты Kickstarter жобасын іске қосқаннан кейін мен дәнекерлеу үшін қолданылатын аккумуляторлық технологияны дұрыс батареяны іздеу мәселесін шешу үшін қолдануға болатынын және әр жаңа жоба үшін үнемі жаңа батареяларды сатып алу керектігін түсіндім. 3D басып шығару туралы біліміммен бірге мен батареяға арналған қапты басып шығаруға, өзгертуге және бөлісуге болатын қап жасадым!

Қуат жинақтағыш сонымен қатар Adafruit's Power Boost 1000 сияқты ашық бастапқы коды DC-DC түрлендіргіштерімен үйлесімді.

Батарея жинағы қалай жұмыс істейді?

Зарядты басқару тақтасындағы төмен кернеу/жоғары ток диодтары тізбектің кірісі мен шығысына орнатылады, бұл қуат көздерінің көптігі мен зарядты реттегіштердің шығуы арасындағы өзара сөйлесуді болдырмайды. Бұл әр зарядты басқару тақтасының кіріс және шығыс түйреуіштері арасындағы кернеудің өзгеріссіз қалуына және токтың көбеюіне мүмкіндік беретін шиналар болуына мүмкіндік береді. Қаптамадағы ең жоғары кернеулі батарея басқа батареялар бірдей кернеуге жеткенше ең көп зарядсыздандырады және олар да сол жылдамдықпен зарядтала бастайды, бұл аккумуляторлық батареяның шығысын көбейтеді.

Қуат жинақтағыштың техникалық сипаттамалары: * Толық зарядталатын уақыт: @5 ватт 3350 мАч: 3 сағат | @8 Ватт 13400 мАч: 7 сағат

* Сыйымдылығы: 3350мАч, 6700мАч немесе 13400мАч / 3.6В

* Түрі: Panasonic NCR18650B литий-ионды

* Кіріс - ток: 450 -ден 2600мА -ға дейін | Кернеу: 5-6 вольт

* USB порттарының саны: 1 (5В адаптер модульдерінің санына байланысты)

* Шығу - стандартты Arduino Style әйелдер мен ерлер тақырыптары

* Шығу - ток: 2000мА дейін | Кернеу: 3,6 Вольт тура немесе 5 Вольт DC-DC түрлендіргіш модулімен

* Қаптама материалы: 3D басып шығарылған материал

* Батареяның қызмет ету мерзімі: 5 жыл * Ауыстырылатын батарея

* 320% iPhone Charge немесе 6700 мАч екі ұялы 160% Galaxy S5 зарядтауын қамтамасыз етеді

* 5 вольтты DC-DC түрлендіргіш модулі бар Arduino, iPhone, Android, Windows Phone және басқалармен үйлесімді

*ЕСКЕРТУ: Кез келген литий-ионды батареямен жұмыс жасағанда абай болыңыз, себебі батареяның қысқа тұйықталуы күйікке әкелуі мүмкін. Әрқашан қауіпсіздік көзілдірігін киіңіз. Аккумулятор зарядының максималды ток күші 2000 мА жоғары болғандықтан, батарея мен схеманың ұсынылған компоненттерін қолданыңыз. 3D басып шығарылған бөлшектер жоғары температурада қисайуы мүмкін.

FCC сәйкестігі: ЕМЕС, себебі тізбек жиілігі 1,7 МГц -тен төмен

1 -қадам: қажетті материалдар, құралдар мен файлдар

Мұнда қажетті материалдар, құралдар мен файлдардың тізімі берілген.

МАТЕРИАЛДАР:

QTY сипаттамасы

1 литий-иондық зарядты реттегіш схемасы (схемалық, Гербер файлдарын және т.б. алдыңғы беттен жүктеуге болады. Негізгі IC компоненті-Maxim MAX8903G заряд реттегіші.)

1 NCR18650B 3350mAh қорғалмаған Panasonic литий -ионды батарея www.ebay.com (Егер төмен баға қажет болса, сыйымдылығы 3070 мАч болатын Panasonic NCR18650A батареясын қолданып көріңіз. Оның қорғалмағанына көз жеткізіңіз және батарея бөлігінің нөмірін мұқият тексеріңіз. Қорғалған батареялардың ұзындығы қосылған. өнімділікке әсер етуі мүмкін кіріктірілген тізбегі бар. ұсынылмайды, себебі аккумулятордағы заряд реттегіш тогы 2000 мА дейін жоғары болуы мүмкін және Panasonic NCR18650 химиясы оны басқара алады. Егер сізге басқа брендтерді қолдану қажет болса, олардың техникалық сипаттамаларға, химияға және сәйкес келетініне сәйкес келетініне көз жеткізіңіз. 2 Ампер зарядтау тогы. Бұл сипаттамаларға сәйкес келмейтін батареяларды пайдалану батареяның қауіпті бұзылуына әкелуі мүмкін.)

2 Hirose 2 істікшелі қосқыш DF3-2S-2C

2 Hirose розеткасы 24-28 AWG қысқыш түйреуіш DF3-2428SCC

1 1 «Кең Каптон таспасы орамасы https://www.mcmaster.com/#7648a715/=qu58072 1» Каптон таспасы дискісі

1 1 «Жылулық қысымды құбырдың диаметрі 2,7» Ұзын2 1/16 «Жылу қысқарту құбырының бөлігі 1,0» Ұзын 1 Дәнекерленген сым орамы 1 3D басып шығарылған қап (Файл алдыңғы бетте бар.)

1 2X4 әйел тақырыбы

1 5 вольтты тұрақты токтың түрлендіргіші

1 протокол тақтасы

1 1X2 әйел тақырыбы

1 ерлер тақырыбы жолағы

Әр түрлі ұзындықтағы 26 AWG стандартты қызыл және қара түсті 4 амперлік максималды сым төменде келтірілген: https://www.mcmaster.com/#catalog/119/798/=qu7rf61 6.10 «Қара сым.06 бір ұшын жолақ.20 екінші ұшын

1 8.00 «Қызыл сым.06 бір ұшын жолақ.20 екінші ұшын жолақ

ҚҰРАЛДАР: QTY сипаттамасы

1 Power Core батарея қондырғысы

1 сымды тазартқыштар 24-26 өлшеу диапазоны

1 Wire Crimper 20-24 өлшеу диапазоны

1 Таспа өлшемі

1 Пісіру үтігі

1 жылу пистолеті

1 Қайшы

2 -қадам: Батареяны жинау

NCR18650B аккумуляторын батарея жағына оң жағын жоғары қаратып салыңыз. Арматура қызыл және қара сымдарды дәнекерлеу кезінде туралайды. Пісіру үтікті бекіткішке тигізбеңіз, себебі ол еруі мүмкін. Батареяны бекіткішсіз дәнекерлеуге болады, бірақ бұл әлдеқайда қиын және батарея құлап кетпеуі үшін сізге әлі де бірдеңе қажет болады. Арматураны басқа аккумуляторлық жобалар үшін де қолдануға болады.

Ұзын қызыл сымның 20 дюймдік ұшын +ҚЫЗЫЛ деп белгіленген траншеяға салыңыз және қызыл сымды аккумуляторға дәнекерлеңіз. Батареяға тез дәнекерлеп көріңіз, себебі батареяның тым қызуы оны зақымдауы мүмкін. Егер дәнекерлеу бар болса Дәнекерлегішпен тегістеңіз, дәнекерлегеннен кейін бекіткішті еңкейтіңіз және батареяны астынан саусағыңызбен шығарыңыз. және батареяның теріс ұшы жоғары қаратылған. Қызыл сымның ұшын Хирозе түйреуішімен қысыңыз және түйреуішті Hirose 2 істікшелі коннектордың 1 портына енгізіңіз. Бұл кезде коннекторды қосқыңыз келеді, себебі бұл қауіпті. аккумулятор сымының ілінетін жалаңаш ұшын ашық қалдырыңыз, егер ол аккумулятордың теріс ұшына тиіп кетсе, қысқа тұйықталуы немесе күйіп қалуы мүмкін. -20 дюймдік ұзын қара сымның ұшын -BLK деп аталатын траншеяға салыңыз. Батареяға қара сым. Бұл батареяның теріс ұшы әдетте дәнекерлеу үшін көбірек жылуды қажет етеді, себебі батареяның массасына тиетін беті көбірек, бірақ тез дәнекерлеуге тырысыңыз. Егер дәнекерленген жер болса, оны дәнекерлегішпен тегістеңіз. Дәнекерлегеннен кейін, Қара сымның ұшын Хирозе түйреуішімен қысыңыз және түйреуішті Hirose 2-істікшелі қосқышының 2-ші портына енгізіңіз. Бекіткішті еңкейтіп, саусағыңызбен батареяны астынан шығарыңыз. Қара сымды аккумулятордың теріс ұшының шетінен төмен қарай бүгіңіз және қызыл сымды батареяның бүйірінен айналдыруға бағыттаңыз. Батареяның оң ұшынан түсетін қызыл сым қара және қызыл сымдар түйісетін жерден 120 градус қашықтықта болуы керек. Бұл сымның геометриясы оң және теріс сымдардың бір жақтан шығуына мүмкіндік береді және тығыз орналасуға мүмкіндік береді. Сымдарды ұстап тұру үшін ені 1 дюймдік Каптон таспасының бір бөлігін батареяның ортасына ораңыз. Батареяның әр шетіне 1 дюймдік каптондық дискіні салыңыз да, батареяның бүйірінен жиектерін бүктеңіз. Содан кейін 1 дюймдік қыздырғыш түтікті аккумулятордың оң жағымен түтікше ағып кетуі керек.

3 -қадам: Қуат жинақтағыш жинау

Бір ұялы қондырғы үшін 2X4 аналық колонкасын зарядтау контроллер тақтасына дәнекерлеңіз, батареяны қосыңыз, содан кейін 5 вольтты DC-DC тақтасына ерлердің бастық түйреуіштерін дәнекерлеңіз және оны заряд контроллері тақтасына қосыңыз.

Көп ұялы қондырғы үшін, ерлердің үстіңгі тақталарын зарядты реттегіш түйреуіштермен бірдей конфигурацияда дәнекерлеңіз және тақтаға 1X2 әйел басын дәнекерлеңіз.

Протобон тақтасының артқы жағында SYS OUT портына байланысты барлық түйреуіштерді зарядтауды басқару тақтасынан дәнекерлеңіз, зарядты басқару тақтасынан GND портына байланысты барлық түйреуіштерді дәнекерлеңіз және IN6V портына байланысты барлық түйреуіштерді дәнекерлеңіз. зарядты бақылау тақтасы. Содан кейін SYS OUT протокол тақтасындағы аналық үстіңгі түйреуішке дәнекерлеңіз және GND протоколындағы басқа аналық бастың түйреуішіне дәнекерлеңіз.

Қарапайым тақтаны 3D басып шығарылған корпустың ұясына сырғытыңыз, содан кейін батареяларды, зарядтау контроллері тақталарын және 5 вольтты DC-DC түрлендіргішін протоберге бекітіңіз.

4 -қадам: қосымшалар

Сіз тек аккумуляторды зарядтауды басқару тақтасына қосып, DC-DC 5 вольтты түрлендіргішті қосып, USB құрылғысын зарядтайсыз.

Батареяларды 5-6 вольтты қуат көзінен қайта зарядтау үшін микро USB зарядтау кабелін жалғаңыз. Әр ұяшықта нақты уақыт режимінде ұяшықтарды теңестіру үшін жеке заряд реттегіші бар. Қаптамадағы әрбір заряд реттегіші артық қуат анықталғаннан кейін автоматты түрде зарядтауды бастайды.

Сондай -ақ, батарея жинағына зарядтау тогын ұлғайту үшін күн батареялары, динамо және басқа да USB қуат көздері сияқты Power Stacker -ге бірнеше энергия көздерін қосуға болады.

Сіз смартфонды, планшетті немесе роботты басқаратын роботты зарядтайсыз ба, Power Stacker сізге қазір қажет қуат береді және болашақта сіздің қуат қажеттіліктеріңізге бейімделеді.

ҚҰТТЫҚТАЙМЫЗ! Power Stacker құруды аяқтадыңыз!

5 -қадам: ақауларды жою

ҚАУІПСІЗДІК

Power Stacker құрылғысын тікелей күн сәулесінің астында қалдырмаңыз. Оны жабық жерде немесе көлеңкеде ұстаңыз. Күннің қызуы зарядтау тізбегі мен батареяның қатты қызып кетуіне, зарядтаудың тоқтауына, батареяның тозуына және оның қызмет ету мерзімінің қысқаруына әкелуі мүмкін.

Рұқсат етілген температура: Қуат жинақтағыш 0º мен 45º C (32º және 149º F) температура аралығында жұмыс істеуге арналған. Сақтау: Қуат жинақтағышты бөлме температурасында сақтаңыз. Қуат жинақтағышты шамадан тыс ағызуды болдырмау үшін жылына шамамен бір рет зарядтау керек.

Жақсы нәтижеге қол жеткізу үшін Power Stacker қолданбас бұрын толық зарядтаңыз.

АҚАУЛЫҚ СЕБЕБІН ІЗДЕУ ЖӘНЕ ТҮЗЕТУ

Ноутбуктен зарядтау кезінде Power Stacker жарық диоды жанбайды

1) Бұл Power Stacker толығымен төгілгенде және ағып кету зарядтау режиміне өткенде орын алуы мүмкін. Қуат жинақтағышты 15 минут бойы қосулы күйде ұстаңыз, сонда жарық диодты заряд шамы қайта қосылуы керек.

2) Кейбір ескі ноутбуктердің USB порттарында ток шектеулері төмен және егер ток шектен асса, USB портын өшіреді. Power Stacker бағдарламасын басқа USB портына қосып көріңіз.